JP2005328020A - リソグラフィーマスクおよび表面プラズモンを用いた光リソグラフィー法 - Google Patents
リソグラフィーマスクおよび表面プラズモンを用いた光リソグラフィー法 Download PDFInfo
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Abstract
【解決手段】光の入射側に表面プラズモンと該光とをカップリングして表面プラズモン共鳴を生成するための周期構造を形成し、上記周期構造と対向して周期または非周期の任意の形状の微細構造を形成するものであり、上記周期構造と上記微細構造との間に電場伝達層を形成し、上記電場伝達層上に上記微細構造を形成するようにしてもよい。
【選択図】 図1
Description
なお、本願出願人が特許出願時に知っている先行技術は、上記において説明したようなものであって文献公知発明に係る発明ではないため、記載すべき先行技術情報はない。
図1には、本発明の実施の形態の一例によるリソグラフィーマスクの概念構成説明図が示されている。
ここで、周期構造14は、基板12の励起光が入射される面とは反対側の面12aに周期的に凹所12bを形成し、この凹所12b内に周期構造作製用小片14aを充填することにより構成されている。なお、この実施の形態においては、凹所12bはその空間形状が四角柱形状に構成されており、周期構造作製用小片14aは四角柱形状の凹所12b内に隙間無く充填されるように四角柱形状に形成されている。
なお、基板12は、上記したように励起光に対して透明な材料、例えば、石英ガラス、アクリル、CaF2あるいはMgF2などにより構成されている。
また、リソグラフィーマスク10の各種寸法は、励起光の波長や各種材料に応じて任意の値に設定することが可能であるが、例えば、励起光として波長436nmの光を用いるとともに、基板12として石英ガラスを用い、周期構造14を構成するための周期構造作製用小片14aとしてAgを用い、電場伝達層16としてAgを用い、微細構造18を構成するための微小凸部18aとしてAgを用いた場合には、例えば、凹所12bの深さDは20〜100nmに設定でき、電場伝達層16の厚さTは20〜60nmに設定でき、微小凸部18aの高さHは20〜100nmに設定でき、微小凸部18aの先端部からレジスト32の表面までの距離Lは0〜200nmに設定でき、凹所12bの幅W1は20〜380nmに設定でき、微小凸部18aの幅W2は2〜398nmに設定できる。
以上の構成において、上記したリソグラフィーマスク10に励起光を照射すると、周期構造14において励起光と表面プラズモンとがカップリングして表面プラズモン共鳴が生成される。
次に、本願発明者が行った実験結果について説明するが、この実験においては、本発明によるリソグラフィーマスクとして、電場伝達層16の厚さTが0、即ち、電場伝達層16を設けておらず、周期構造14と微細構造18とが同一のパターンを備えたリソグラフィーマスク100を用いた。
次に、図5を参照しながら、本願発明者が行ったFDTD法により計算したシミュレーション結果について説明するが、このシミュレーションにおいては、本発明によるリソグラフィーマスクとして、基板12の厚さが0、即ち、基板12を設けていないリソグラフィーマスク200を用いるものとした。
次に、図6および図7を参照しながら、本願発明者が行ったFDTD法により計算した他のシミュレーション結果について説明するが、このシミュレーションにおいては、本発明によるリソグラフィーマスクとして、基板12の厚さが0、即ち、基板12を設けていないとともに、電場伝達層16の厚さTが0、即ち、電場伝達層16を設けていないリソグラフィーマスク300(図6参照)およびリソグラフィーマスク400(図7参照)をそれぞれ用いるものとした。
なお、上記した実施の形態は、以下の(1)乃至(6)に示すように変形することができるものである。
12 基板
12a 面
12b 凹所
14 周期構造
14a 周期構造作製用小片
16 電場伝達層
16a 表面
18 微細構造
18a 微小凸部
20 近接場光
30 基板
32 レジスト
104、302、402 構造物
Claims (10)
- 光の入射側に表面プラズモンと該光とをカップリングして表面プラズモン共鳴を生成するための周期構造を形成し、
前記周期構造と対向して周期または非周期の任意の形状の微細構造を形成した
ことを特徴とするリソグラフィーマスク。 - 請求項1に記載のリソグラフィーマスクにおいて、
前記周期構造と前記微細構造との合計の厚さが略15nmである
ことを特徴とするリソグラフィーマスク。 - 請求項1または2のいずれか1項に記載のリソグラフィーマスクにおいて、
前記周期構造および前記微細構造は、導電性材料により構成された
ことを特徴とするリソグラフィーマスク。 - 請求項1に記載のリソグラフィーマスクにおいて、
前記周期構造と前記微細構造との間に電場伝達層を形成し、
前記電場伝達層上に前記微細構造を形成した
ことを特徴とするリソグラフィーマスク。 - 請求項4に記載のリソグラフィーマスクにおいて、
前記周期構造と前記電場伝達層と前記微細構造との合計の厚さが略15nmである
ことを特徴とするリソグラフィーマスク。 - 請求項4または5のいずれか1項に記載のリソグラフィーマスクにおいて、
前記周期構造、前記電場伝達層および前記微細構造は、導電性材料により構成された
ことを特徴とするリソグラフィーマスク。 - 請求項1、2、3、4、5または6のいずれか1項に記載のリソグラフィーマスクにおいて、
前記微細構造は、所定の形状の微小凸部または微小凹部よりなる
ことを特徴とするリソグラフィーマスク。 - 請求項7に記載のリソグラフィーマスクにおいて、
前記微小凸部または微小凹部は、円柱形状、半球形状または角柱形状に形成された
ことを特徴とするリソグラフィーマスク。 - 請求項7に記載のリソグラフィーマスクにおいて、
前記微小凸部または微小凹部は、先端を先鋭化させた針様形状に形成された
ことを特徴とするリソグラフィーマスク。 - 請求項1、2、3、4、5、6、7、8または9のいずれか1項に記載のリソグラフィーマスクの前記周期構造に光を入射し、
前記微細構造から染み出した表面プラズモン共鳴により強度を増強された近接場光によりレジストを感光させ、
前記微細構造に対応したパターンを前記レジストに転写する
ことを特徴とする表面プラズモンを用いた光リソグラフィー法。
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